Cosè la configurazione SPDF?

s, p, d, f e così via sono i nomi dati agli orbitali che contengono gli elettroni negli atomi. Questi orbitali hanno forme diverse ( ad esempio distribuzioni di densità elettronica nello spazio) ed energie ( ad esempio . 1s è energia inferiore a 2s che è energia inferiore a 3s; 2s è energia inferiore a 2p).

( origine immagine )

Quindi, ad esempio,

• un atomo di idrogeno con un elettrone sarebbe indicato come $ \ ce {1s ^ 1} $ – ha un elettrone nella sua 1s orbitale
• un atomo di litio con 3 elettroni sarebbe $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• il fluoro ha 9 elettroni che sarebbero $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Di nuovo, mentre leggiamo da sinistra a destra lenergia dellorbitale aumenta e lapice mostra il numero di elettroni nellorbitale. Puoi leggere di più qui .

Di Configurazione SPDF, intendeva configurazione orbitale. Ora la base di questo concetto proviene da una formulazione di chimica quantistica molto fondamentale, ma non penso che tu abbia bisogno di saperlo ora (di solito viene insegnato al 4 ° anno di UG o al 1 ° anno di studi universitari in discipline ingegneristiche ma non ne sono sicuro pura disciplina scientifica). Qualunque cosa mi piacerebbe pensarla da una prospettiva diversa. Hai familiarità con i numeri quantici? Ci sono 4 diversi numeri quantici:

1. Numero quantico principale (Questo è come la città in cui vivi). Ci sono molti elettroni in un atomo. Ora, se vogliamo distinguere tra quegli elettroni di quanto abbiamo bisogno di nominarli o dovrebbe esserci qualcosa da distinguere. Immagina di vivere in uno stato circolare e le città sono chiamate come il raggio che ha. Come il settore 1 è la città che ha un raggio medio di 1 unità e così via. Per numero quantico principale, intendiamo in realtà che la probabilità di trovare quellelettrone è alta allinterno di quel raggio particolare. È denominato n = 1,2,3 …

2. Numero quantico azimutale: è come ledificio in cui vivi. Ora, se vivi in una città molto piccola e ha un solo edificio, non è necessario specificare ogni edificio di quella città in modo diverso. Come per n = 1, l = 0 (Qui l = numero quantico azimutale / numero edificio) ma se n = 3, allora l = 0 a (n-1), ciò significa che nella città del Settore 3 ci sono 3 edifici denominati 0, 1 & 2.

3. Numero quantico magnetico: questo è come un numero di apt su quelledificio. m = da 0 a (+/-) l. Quindi, se vivi nelledificio n. 3, puoi vivere in apt -3, -2, -1,0,1,2 o 3.

4. Spin quantum number: Ogni apt ha due stanze (room A e stanza B) (Questo è in realtà un caso Hartree-Fock senza restrizioni) ma se vivi con il tuo coniuge puoi avere una stanza grande rompendo il muro tra queste due stanze (Solo stanza A o caso Hartree-Fock limitato)

Ora, il nome delledificio può essere riformulato come spdf orbitale. Se vivi nelledificio n. 0 significa che stai vivendo nellorbitale s. Allo stesso modo
edificio n. 1 = p orbitale
edificio n. 2 = d orbitale
edificio n. 3 = f orbitale
Quindi, nel tuo edificio n. 0 (s orbitale),
numero totale di stanze = 1apt * 2rooms / apt = 2rooms o 2 elettroni
Nelledificio n. 1 (p orbitale),
numero totale di elettroni / stanza = 3apt * 2rooms / apt = 6 stanze o 6 elettroni

Ora se vuoi saperne di più puoi leggere:

• La regola di Hund
• Principio di esclusione di Pauli
• Principio di Aufbau

Ma sono tutte teorie superficiali, possono dire cosa sta succedendo ma non possono dire perché. Ma il metodo della chimica quantistica ti darà una comprensione matematica del perché ci sono 2 stanze / apt o perché ledificio 2 ha 5 apt ecc.

Prima di tutto, devo apprezzare il tuo desiderio di imparare di nuovo roba (anche se rende più difficile la spiegazione). Farò del mio meglio per spiegare in un modo che tu possa capire.

Ti potrebbe essere stato insegnato lordine di riempimento dellelettrone come: 2 elettroni in K shell, 8 elettroni in L shell e così via. Tuttavia, funziona solo fino a un certo livello.

È un dato di fatto che ciascuna shell stessa sia composta da subshell (esperimenti che coinvolgono spettri lo hanno dimostrato). Il numero di subshell di ogni shell dipende dal numero della shell (come la prima shell, la seconda shell, noto anche come numero quantico principale). Queste subshell sono chiamate come s, p, d o f. La s-subshell può contenere 2 elettroni, p-subshell può contenere un massimo di 6 elettroni, d-subshell può contenere un massimo di 10 elettroni e f-subshell può contenere un massimo di 14 elettroni. Il primo guscio ha solo un orbitale s, quindi è chiamato 1s. Poiché può avere uno o due elettroni, viene chiamato rispettivamente $ 1s ^ 1 $ e $ 1s ^ 2 $. Sono anche le rispettive configurazioni “SPDF” di idrogeno ed elio. In questo modo, considereresti che la configurazione elettronica dellossigeno sia $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $.

Un altro punto importante da notare è che il riempimento di elettroni nelle subshell doenst effettivamente riempire da basso in alto. Esiste una regola speciale chiamata principio aufbau (parola tedesca per “costruzione”). Ecco una rappresentazione schematica del principio di aufbau:

Questo infatti, è il modo effettivo di scrivere un file elettronico configurazioni. Le scuole insegnano alle classi primarie il metodo “configurazione per shell” semplicemente perché è più facile e di solito non incontrano geni come te. Ora, penso che tu possa capire molto meglio la configurazione “SPDF”.

Ya. Buono a sapersi.
Dove il rilevamento di un elettrone è massimo è noto come orbitale. Il primo guscio contiene un orbitale in cui possono essere riempiti due elettroni. Il secondo guscio contiene s & p orbitale, il p orbitale può avere un massimo di 6 elettroni. Il terzo guscio contiene S, p & d orbitale, d orbitale può avere un massimo di 10 elettroni. Il quarto guscio contiene s, p, d & f orbitale, f può contenere un massimo di 14 elettroni.
Lorbitale p ha una forma a manubrio, contiene una subshell nota come p _x che giace sullasse x, p _y che giace sullasse y ep _z che giace sullasse z. Lorbitale d ha una forma a doppio manubrio. contiene subshell conosciuti come d _xy si trova tra gli assi xey, d _yz si trova tra gli assi yez, d _zx si trova tra gli assi ze x, d _{x ² -y ²} giace sullasse xey & infine d _{z ²} che l è sullasse z.
Ecco le immagini della subshell

Commenti

• ” lorbitale p può avere un massimo di 6 elettroni. ” Mi fa male vedere questo. La p subshell è composta da tre p orbitali , ciascuno dei quali può contenere due elettroni, consentendo alla p subshell di contenere fino a 6. Nessun orbitale stesso contiene più di due elettroni (almeno non gli orbitali atomici dellidrogeno standard, o qualsiasi orbitale molecolare I ‘ che ho incontrato.)

Si riferiscono ai numeri quantici secondari (L):

La S detiene unorbita che contiene 2 elettroni La P detiene tre orbite che significa 2 × 3 = 6 elettroni D detiene cinque orbite 2 × 5 = 10 elettroni F detiene sette orbite 2 × 7 = 14 elettroni